Electric Polarization   전기 분극, 전기 편극

(2019-10-19)

Dielectric Polariation, 유전 분극, Intensity of Polarization, 분극 세기, Electric Susceptibility, 전기 감수율, 전기 분극률

1. 전기 분극 (Electric Polarization, 분극:分極 또는 편극:偏極)

  ㅇ 어떤 물질(유전체/절연체)이, 외부 전계에 의해, 
     - 중성의 원자,분자 등에 붙어있는 속박 전하의 음,양 전하 중심이 약간 변위되어,
     - 전기쌍극자가 유도되거나 방향성을 지니면,
     - 이것을 분극 되었다고도 함

  ㅇ 물질 내 전기적인 분극 현상은,
     - 그 공간에서 전기장의 변화,  효과, 열 효과 등을 초래함
        . 전기장 변화 : 외부 전계에 의해 속박 전하변위(분극)에 의해 그 공간전기장이 달라짐
        .  효과 : 외부 전계에 의해 물체의 변형 초래, 흡인력 등   ☞ 압전효과, 마찰전기 등 참조
        .  효과   ☞ 열전효과 등 참조


2. 전기 분극의 정량화 : (분극도, 분극률 등)

  ㅇ 전기 분극도, 분극 세기, 분극 크기 (Intensity of Polarization) :  P (분극 벡터량)
     - 전기쌍극자모멘트 이란?
        . 외부 전계에 의해 전기 쌍극자들이 방향성을 갖게되는(방향 배열 되는) 전기적 대칭구조
           
     - 분극도/분극세기/분극크기 = 전기쌍극자모멘트 밀도 
        . 어떤 구역내 단위 체적당 유기되는 전기쌍극자모멘트 또는 단위 면적분극되는 전하량 
           
     - 단위 : [C/㎡]

  ㅇ 전기 분극률,전기 감수율,전화율,대전율 (Polarizability,Electric Susceptibility)  χe
     - 유전체가 외부 전기장에 얼마나 감응이 되는가의 능력
        
[# \mathbf{P} = \alpha \mathbf{E} = \epsilon_o \chi_e \mathbf{E} = \epsilon_o(\epsilon_r - 1) \mathbf{E} = (\epsilon - \epsilon_o) \mathbf{E} #]
. {# \alpha = \epsilon_o \chi_e #} : 분극성 계수 (원자,분자 내부 구조에 따라 정해짐) . {# \epsilon #} : 유전율, {# \epsilon_o #} : 진공 유전율, {# \epsilon_r #} : 비 유전율 . {# \chi_e = \epsilon_r - 1 #} : 분극율 (유전체에서 분극율이 클수록 분극도는 커짐) - 단위 없음 3. 분극전속밀도와의 관계D = εE = ε0εrE = ε0(1+χe)E = ε0E + P [C/㎡] - 한편, ε = ε'- jε˝= ε0(1+χe) . (ε: 복소 유전율, χe: 복소 전기 분극률) ※ 위 식에서, 외부 전계 E는, 유전체 내부에 전속밀도 D를 증가시킴 - 즉, 자유공간 전속밀도 ε0E에 부가적으로, 그 내부에 전기다이폴모멘트를 일으켜, - 전체적으로, 전기 분극 P를 발생(생성) 시킴 4. 분극의 특징분극의 방향 : 외부 전계 방향과 같음 ㅇ 분극의 세기(분극도) : 외부 전계에 `비례 관계`를 보임 - 보통의 유전체들은, 전기분극 P가 외부 전기장 E에 직접(선형적으로) 비례함 . 즉, 선형 매질 => 선형적인 관계 => P = ε0χeE ㅇ 단, 강유전체는, 특정 온도 범위에서, 자발 분극을 갖으며, - 분극 방향이 외부 전기장 극성에 따라 반전될 수 있음 5. 물질내 전기분극 현상 구분물질 내 미시계(원자,분자 등)에서 분극 형태에 따른 구분 - 변위성 분극 (displacement) : 전자 분극, 이온 분극 - 방향성 분극 (orientation) : 배향 분극


[유전 물질] 1. 유전체 2. 유전율 3. 복소 유전율 4. 손실 탄젠트 5. 전기쌍극자 6. 전기분극/분극세기/전기감수율 7. 전기 분극 종류
[절연] [강유전체] [커패시터,커패시턴스,전계에너지]

 
        최근수정     요약목록     참고문헌